探索MAX9075/MAX9077：低成本、超小型单电源比较器的卓越之选

在电子设计领域，对于比较器的需求总是围绕着高性能、低功耗和小尺寸展开。Maxim Integrated的MAX9075/MAX9077单/双比较器，无疑是满足这些需求的理想选择。今天，我们就来深入了解一下这两款比较器的特点、应用以及设计要点。

文件下载：MAX9077.pdf

器件概述

MAX9075/MAX9077专为3V和5V单电源应用而优化，具有580ns的传播延迟，每个比较器仅消耗3µA的电流。其低功耗、单电源工作电压低至2.1V以及超小尺寸的特点，使其成为所有便携式应用的理想之选。

关键特性

低功耗与高速响应

仅需3µA的电流就能实现580ns的传播延迟，在保证高速响应的同时，最大限度地降低了功耗，这对于电池供电的设备来说尤为重要。

宽电源电压范围

支持2.1V至5.5V的单电源操作，能够适应不同的电源环境，提高了设计的灵活性。

宽输入电压范围

共模输入电压范围为 -0.2V至VCC - 1.2V，且输入之间没有差分钳位，允许差分输入电压范围达到轨到轨，增强了器件的适应性。

轨到轨输出

大内部推挽输出驱动器允许轨到轨输出摆幅，负载能力高达2mA，方便与TTL/CMOS逻辑接口。

无输出相位反转

对于过驱动输入，不会出现输出相位反转的情况，保证了输出信号的稳定性。

超小封装

MAX9075采用5引脚SC70和SOT23封装，MAX9077采用8引脚SOT23、µMAX®和SO封装，节省了电路板空间。

应用领域

• 电池供电系统：低功耗特性延长了电池的使用寿命。
• 阈值检测器/鉴别器：能够准确检测输入信号的阈值。
• 无钥匙进入系统：提供可靠的信号比较功能。
• 红外接收器：处理红外信号的比较和检测。
• 数字线路接收器：确保数字信号的准确接收。

引脚配置与说明

MAX9075

引脚编号	引脚名称	功能
1	OUT	比较器输出
2	GND	接地
3	IN+	比较器同相输入
4	IN-	比较器反相输入
5	VCC	正电源电压

MAX9077

引脚编号	引脚名称	功能
1	OUTA	比较器A的输出
2	GND	接地
3	INA+	比较器A的同相输入
4	INA-	比较器A的反相输入
5	INB+	比较器B的同相输入
6	INB-	比较器B的反相输入
7	OUTB	比较器B的输出
8	VCC	正电源电压

设计要点

添加迟滞

迟滞可以通过增加上阈值和降低下阈值来扩展比较器的噪声容限。通过三个电阻使用正反馈来设置迟滞，具体步骤如下：

1. 选择R3：R3的值可以选择10MΩ，以确保电路在触发点的额外电源电流远低于芯片的电源电流。
2. 选择迟滞电压VHYS：例如，选择VHYS = 50mV。
3. 计算R1：根据公式 (R1 = R3 × VHYS / VCC) 计算R1的值。
4. 选择VIN上升时的阈值电压VTHR：例如，选择VTHR = 3V。
5. 计算R2：根据公式 (R2 = 1 / {[VTHR / (VREF × R1)] - 1 / R1 - 1 / R3}) 计算R2的值。
6. 验证阈值电压：使用公式 (VTHR = VREF × R1(1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3)) 和 (VTHF = VTHR - (R1 × VCC) / R3) 验证阈值电压。
7. 检查输入偏置电流引起的误差：如果误差过大，减小R3并重新计算。

电路板布局和去耦

• 使用10nF的电源去耦电容，当电源阻抗高、电源线长或电源线上预计有过多噪声时，使用100nF的去耦电容。
• 尽量减小信号走线长度，以减少杂散电容。
• 最小化IN - 和OUT之间的电容耦合。
• 对于缓慢变化的输入信号（上升时间 > 1ms），在IN + 和IN - 之间使用1nF的电容。

绝对最大额定值与电气特性

绝对最大额定值

• VCC到GND：6V
• 所有其他引脚到GND：-0.3V至(VCC + 0.3V)
• 输入引脚电流：±20mA
• 不同封装的功率耗散有相应的降额要求

电气特性

在 (VCC = 5V)、(VCM = 0V)、(TA = TMIN) 到TMAX的条件下，给出了各种参数的典型值和极限值，包括电源电压范围、电源电流、电源抑制比、共模电压范围、输入失调电压等。

总结

MAX9075/MAX9077以其低功耗、超小尺寸、宽电源电压范围和出色的性能，为电子工程师提供了一个优秀的比较器解决方案。无论是在电池供电的便携式设备还是其他对功耗和尺寸有严格要求的应用中，这两款比较器都能发挥出其独特的优势。在设计过程中，合理运用其特性并注意相关的设计要点，将有助于实现高效、可靠的电路设计。你在使用比较器时遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。